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[例1]一斜面AB長為5m.傾角為30°.一質量為2kg的小物體從斜面頂端A點由靜止釋放.如圖所示．斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為.求小物體下滑到斜面底端B時的速度及所用時間．(g取10 m/s2) 解析:以小物塊為研究對象進行受力分析.如圖所示．物塊受重力mg.斜面支持力N.摩擦力f. 垂直斜面方向.由平衡條件得:mgcos30°=N 沿斜面方向上.由牛頓第二定律得:mgsin30°-f=ma 又f=μN 由以上三式解得a=2.5m/s2 小物體下滑到斜面底端B點時的速度:5m/s 運動時間:s 題后反思:以斜面上物體的運動為背景考查牛頓第二定律和運動學知識是常見的題型之一.熟練掌握斜面上物體的受力分析.正確求解加速度是解決問題的關鍵. [例2]如圖所示.長方體物塊A疊放在長方體物塊B上.B置于光滑水平面上.A.B質量分別為mA=6kg.mB=2kg.A.B之間動摩擦因數(shù)μ=0.2.開始時F=10N.此后逐漸增加.在增大到45N的過程中.則 A．當拉力F＜12N時.兩物塊均保持靜止狀態(tài) B．兩物塊開始沒有相對運動.當拉力超過12N時.開始相對滑動 C．兩物塊間從受力開始就有相對運動 D．兩物塊間始終沒有相對運動.但AB間存在靜摩擦力.其中A對B的靜摩擦力方向水平向右解析:先以B為研究對象.B水平方向受摩擦力f=mBa .當為最大靜摩擦力時.B的最大加速度為m/s2,再以AB整體為研究對象.能使AB一起勻加速運動所施加的最大外力Fm=(mA+mB)a=48N.由題給條件.F從10N開始逐漸增加到45N的過程中.AB將始終保持相對靜止而一起勻加速運動.故D選項正確.答案:D 題后反思:研究對象是兩個或兩個以上物體時.應該首先想到整體法和隔離法.此外還要注意最大靜摩擦力能給物體提供的加速度的最大值. [例3]一小圓盤靜止在桌布上.位于一方桌的水平面的中央.桌布的一邊與桌的AB邊重合.如圖.已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為μ1.盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ2.現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面.加速度的方向是水平的且垂直于AB邊.若圓盤最后未從桌面掉下.則加速度a滿足的條件是什么?(以g表示重力加速度) 解析:設圓盤的質量為m.桌長為l.在桌布從圓盤下抽出的過程中.盤的加速度為a1.有 ① 桌布抽出后.盤在桌面上作勻減速運動.以a2表示加速度的大小.有 ② 設盤剛離開桌布時的速度為v1.移動的距離為x1.離開桌布后在桌面上在運動距離x2后便停下.有 ③ ④ 盤沒有從桌面上掉下的條件是 ⑤ 設桌布從盤下抽出的時間為t.在這段時間內桌布移動的距離為x.有 ⑥ ⑦ 而 ⑧ 由以上各式解得 ⑨ 題后反思:本題涉及到圓盤和桌布兩個物體的運動.而且圓盤的運動過程包括加速和減速兩個過程.本題是一個綜合性較強的動力學問題.難度較大.畫出研究對象的運動草圖.抓住運動過程的特點分別應用牛頓第二定律和運動學公式即可求解. [例4]如圖所示.A.B兩物體之間用輕質彈簧連接.用水平恒力F拉A.使A.B一起沿光滑水平面做勻加速直線運動.這時彈簧長度為L1,若將A.B置于粗糙水平面上.用相同的水平恒力F拉A.使A.B一起做勻加速直線運動.此時彈簧長度為L2.若A.B與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)相同.則下列關系式正確的是 ( ) A．L2＜L1 B．L2＞L1 C．L2＝L1 D．由于A.B質量關系未知.故無法確定L1.L2的大小關系解析:利用整體法和隔離法.分別對AB整體和物體B分別由牛頓第二定律列式求解.即得C選項正確.本題容易錯選A或C.草率地認為A.B置于粗糙水平面上時要受到摩擦力的作用.力F的大小不變.因此L2應該短一些.或認為由于A.B質量關系未知.故L1.L2的大小關系無法確定. 答案:C 題后反思:本題涉及到胡克定律.滑動摩擦力.牛頓第二定律等.從考查方法的角度看.本題重在考查考生對整體法和隔離法的應用.屬于2級要求.對胡克定律.摩擦力的考查在近年高考中屢屢出現(xiàn).并可與其他知識相結合.變化靈活.體現(xiàn)對考生能力的考查. [例5]質量為40kg的雪撬在傾角θ=37°的斜面上向下滑動.所受的空氣阻力與速度成正比.今測得雪撬運動的v-t圖像如圖7乙所示.且AB是曲線的切線.B點坐標為.CD是曲線的漸近線.試求空氣的阻力系數(shù)k和雪撬與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ. 解析: 由牛頓運動定律得: 由平衡條件得: 由圖象得:A點.vA=5m/s.加速度aA＝2.5m/s2, 最終雪橇勻速運動時最大速度vm=10m/s.a＝0 代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.125 k=20N·s/m 解決本題的關鍵是.先對雪橇進行受力分析.畫出正確的受力圖.然后由正交分解法列出牛頓第二定律的方程.從物理圖像上分別讀取初.末兩個狀態(tài)的速度和加速度值.代入方程組聯(lián)立求解. 題后反思:本題以體育運動為素材.涉及勻變速直線運動的規(guī)律.牛頓運動定律.斜面上的受力分析.摩擦力.物理圖象等多個知識點.綜合性較強.考查學生分析.解決力和運動的關系問題.以體育運動為背景的問題歷來是高考命題的重點和熱點.情景復雜多變.涉及的知識點較多.可以有效地考查學生的基礎知識和綜合能力. [例6]如圖所示.在光滑的桌面上疊放著一質量為mA=2.0kg的薄木板A和質量為mB=3 kg的金屬塊B．A的長度L=2.0m．B上有輕線繞過定滑輪與質量為mC=1.0 kg的物塊C相連．B與A之間的滑動摩擦因數(shù) µ =0.10.最大靜摩擦力可視為等于滑動摩擦力．忽略滑輪質量及與軸間的摩擦．起始時令各物體都處于靜止狀態(tài).繩被拉直.B位于A的左端.然后放手.求經(jīng)過多長時間t后 B從 A的右端脫離(設 A的右端距滑輪足夠遠)(取g=10m/s2)．解析: 以桌面為參考系.令aA表示A的加速度.aB表示B.C的加速度.sA和sB分別表示 t時間 A和B移動的距離.則由牛頓定律和勻加速運動的規(guī)律可得 mCg-µmBg=(mC+mB)aB µ mBg=mAaA sB=aBt2 sA=aAt2 sB-sA=L 由以上各式.代入數(shù)值.可得 t=4.0s 題后反思: 本題屬于多體運動問題.研究對象涉及到三個物體.考點涉及勻變速直線運動的規(guī)律.牛頓運動定律.受力分析.摩擦力等多個知識點.綜合性較強.考查學生分析.解決力和運動的關系問題.此類試題歷來是高考命題的重點和熱點.情景復雜多變.涉及的知識點較多.可以有效地考查學生的基礎知識和綜合能力.解決本題的關鍵是.弄清A.B.C三個物體的加速度.以及A.B間的位移關系.B.C屬于連接體.加速度大小相等,A板長L是聯(lián)系A.B間位移關系的紐帶. [例7]某人在地面上最多可舉起60 kg的物體.在豎直向上運動的電梯中可舉起80 kg的物體.則此電梯的加速度的大小.方向如何?電梯如何運動?(g=10 m/s2) 解析:某人在地面上最多可舉起m1=60 kg的物體.則人對物體的最大支持力 FN= m1g=600N. 當人在豎直向上運動的電梯中可舉起m2=80 kg的物體.物體受力如圖3所示.由牛頓第二定律得 m2g- FN = m2a. 解得a =2.5 m/s2.豎直向下．所以.電梯向上做勻減速直線運動．題后反思:超重和失重現(xiàn)象.只決定于物體在豎直方向上的加速度.與物體的運動方向無關．物體有向上的加速度時.超重,有向下的加速度時.失重,當豎直向下的加速度為重力加速度時.完全失重．這是一種力學現(xiàn)象.物體所受重力(mg)并不變化． [例8]一彈簧秤秤盤的質量M=1.5kg.盤內放一個質量m=10.5kg的物體P.彈簧質量忽略不計.輕彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m.系統(tǒng)原來處于靜止狀態(tài).如圖所示．現(xiàn)給物體P施加一豎直向上的拉力F.使P由靜止開始向上作勻加速直線運動．已知在前0.2s時間內F是變力.在0.2s以后是恒力．求物體勻加速運動的加速度多大?取g=10m/s2．解析: 因為在t=0.2s內F是變力.在t=0.2s以后F是恒力.所以在t=0.2s時.P離開秤盤．此時P對盤的壓力為零.由于盤的質量M=1.5kg.所以此時彈簧不能處于原長．開始時.系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).設彈簧壓縮量為x1.由平衡條件得 t=0.2s時.P與秤盤分離.設彈簧壓縮量為x2.對秤盤據(jù)牛頓第二定律得: t=0.2s內.物體的位移: 由以上各式解得a=6m/s2．題后反思:與彈簧關聯(lián)的物體.運動狀態(tài)變化時.彈簧的長度隨之變化.物體所受彈力也相應變化．物體的位移和彈簧長度的變化之間存在一定的幾何關系.這一幾何關系常常是解題的關鍵．【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)